Номер 1, страница 61 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Физика, 11 класс Самостоятельные и контрольные работы, авторы: Ерюткин Евгений Сергеевич, Ерюткина Светлана Григорьевна, издательство Просвещение, Москва, 2020

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.

Тип: Самостоятельные и контрольные работы

Серия: классический курс

Издательство: Просвещение

Год издания: 2020 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: фиолетовый

ISBN: 978-5-09-097-598-8

Популярные ГДЗ в 11 классе

Оптика. Задачи для повторения - номер 1, страница 61.

№1 (с. 61)
Условие. №1 (с. 61)
скриншот условия
Физика, 11 класс Самостоятельные и контрольные работы, авторы: Ерюткин Евгений Сергеевич, Ерюткина Светлана Григорьевна, издательство Просвещение, Москва, 2020, страница 61, номер 1, Условие

1. Луч света падает на трёхгранную призму с преломляющим углом $3^\circ$ перпендикулярно одной из боковых граней. Определите угол отклонения луча после прохождения призмы.

Решение. №1 (с. 61)

Дано:

Преломляющий угол призмы, $A = 3°$

Луч падает перпендикулярно на первую грань, следовательно, угол падения $\alpha_1 = 0°$

Показатель преломления окружающей среды (воздуха), $n_{воздуха} = 1$

Показатель преломления материала призмы, $n_{призмы} = n$

Найти:

Угол отклонения луча $\delta$

Решение:

Когда луч света падает перпендикулярно на первую грань призмы, угол падения $\alpha_1$ равен нулю. Согласно закону преломления Снеллиуса:

$n_{воздуха} \sin \alpha_1 = n_{призмы} \sin \beta_1$

где $\beta_1$ — угол преломления на первой грани.

$1 \cdot \sin(0°) = n \cdot \sin \beta_1$

Отсюда следует, что $\sin \beta_1 = 0$, и, следовательно, $\beta_1 = 0°$. Это значит, что луч входит в призму без отклонения.

Связь между преломляющим углом призмы $A$, углом преломления на первой грани $\beta_1$ и углом падения на вторую грань $\beta_2$ выражается формулой:

$A = \beta_1 + \beta_2$

Поскольку $\beta_1 = 0°$, то угол падения на вторую грань $\beta_2$ равен преломляющему углу призмы:

$\beta_2 = A = 3°$

При выходе луча из второй грани призмы в воздух снова применяем закон Снеллиуса:

$n_{призмы} \sin \beta_2 = n_{воздуха} \sin \alpha_2$

где $\alpha_2$ — угол выхода луча из призмы.

$n \sin \beta_2 = 1 \cdot \sin \alpha_2$

Общий угол отклонения $\delta$ для призмы вычисляется по формуле:

$\delta = \alpha_1 + \alpha_2 - A$

Подставляя $\alpha_1 = 0°$, получаем:

$\delta = \alpha_2 - A$

Так как преломляющий угол $A = 3°$ является малым углом, можно воспользоваться приближением для малых углов: $\sin x \approx x$ (при условии, что угол $x$ выражен в радианах). В этом случае угол выхода $\alpha_2$ также будет малым.

Из соотношения $n \sin \beta_2 = \sin \alpha_2$ получаем приближенное равенство:

$\alpha_2 \approx n \cdot \beta_2$

Заменяя $\beta_2$ на $A$, имеем:

$\alpha_2 \approx n \cdot A$

Теперь подставим это в формулу для угла отклонения:

$\delta \approx nA - A = (n-1)A$

В условии задачи не указан показатель преломления $n$ материала призмы. В таких случаях обычно предполагается, что призма изготовлена из стекла со стандартным показателем преломления $n \approx 1.5$.

Вычислим угол отклонения:

$\delta = (1.5 - 1) \cdot 3° = 0.5 \cdot 3° = 1.5°$

Ответ: $1.5°$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения номер 1 расположенного на странице 61 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2020 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №1 (с. 61), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.